Bài 26. Thế năng

Tiết 44.. Thế năng trọng trường
Bài 26 : Thế năng
Giáo viên: Trần Viết Thắng
Trường THPT Chu Van An
Giáo án vật lý lớp 10 ban cơ bản
Bài giảng Vật lí lớp 10 ban cơ bản:
Bài 26 Thế năng
Tiết 44. Thế năng trọng trường
Mục tiêu:
* Phát biểu được ĐN trọng trường, trọng trường đều
* Viết được biểu thức trọng lực của một vật P = m. g
* Phát biểu được ĐN viết được biểu thức Wt trọng trường ĐN được khái niệm mốc thế năng.
Kiểm tra bài cũ
1. Viết biểu thức tính công của một lực
2. Khi nào một vật có năng lượng?
3. Một viên đạn đang bay có năng lượng không?
Một viên đạn ở độ cao Z có năng lượng không?
4. Nhắc lại khái niệm thế năng đã học ở lớp 8
Bài 26 Thế năng
Tiết 1. Thế năng trọng trường
1. Trọng trường.
( HĐ1. 10 Phút)
Học sinh
Giáo viên
? Trọng lực là gì. ĐĐ của TL
Giới thiệu khái niệm trọng trường.
Trả lời và tự ghi chép
Hướng dẫn HS trả lời C1
Giới thiệu khái niệm trọng trường đều
Học sinh
Giáo viên
Hướng dẫn HS trả lời C1
HS trả lời C1
? Biểu thức ĐL II Niutơn
Hướng dẫn HS đọc SGK
Yêu cầu HS nhận xét về khả năng sinh công của vật có k.l. m ở độ cao z
Tìm ví dụ chứng tỏ vật có khối lượng. m khi đưa lên độ cao z, lúc rơi xuống có thể sinh công
Học sinh
Giáo viên
? Khi vật m ở độ cao z có khả năng sinh công, chứng tỏ diều gì.?
Trả lời các câu hỏi; phát biểu, ghi chép ĐN thế năng
Tính công của trọng lực khi vật có khối lượng m rơi không vận tốc ban đầu từ độ cao z xuống đất.
Các nhóm HS trao đổi và trình bày cách tính.
HS ghi kết quả và viết biểu thức tính thế năng trọng trường: Wt = mgz
Vật có năng lượng.
Dạng năng lượng này gọi là thế năng trọng trường (thế năng hấp dẫn)
A = Pz = mgz
Học sinh
Giáo viên
? Thế năng của một vật phụ thuộc vào các yếu tố nào.
Từ biểu thức tính thế năng trọng trường:
Wt phụ thuộc g, z
Trong trọng trường đều?
Khi vật ở trên mặt đất: . z = 0 ? Wt = 0
Vị trí mà thế năng bằng 0 được gọi là gốc hay mốc thế năng
Wt phụ thuộc z
HS ghi chép khái niệm về gốc hay mốc thế năng
Wt = mgz
Học sinh
Giáo viên
? Thế năng của một vật phụ thuộc vào yếu tố nào nữa không?
Vào mốc thế năng.
Trả lời C3
Wt có thể: > 0; = 0; < 0
Khi tính độ cao z ta chọn chiều dương hướng lên trên.
Chọn mốc thế năng tại O. Xác định vị trí tại đó thế năng tại: = 0, > 0; < 0
Wto = 0
WtA > 0
WtB < 0
3. Liên hệ giữa biến thiên thế năng và công của trọng lực
Xét vật m rơi từ độ cao zM đến độ cao zN
Tính công của trọng lực và độ giảm thế năng
Khi vật rơi thẳng đứng
AMN = mgzM - mgzN
Khi vật chuyển dời từ độ cao zM đến độ cao zN theo một đường bất kì thì ta cũng luôn có:
AMN = mgzM - mgzN
3. Liên hệ giữa biến thiên thế năng và công của trọng lực
Xét vật m rơi từ độ cao zM đến độ cao zN
Tính công của trọng lực và độ giảm thế nănag ?WtMN = WtM - WtN
AMN = mgzM - mgzN
AMN = WtM - WtN
?WtMN = WtM - WtN
= mgzM - mgzN
?WtMN = AMN
3. Liên hệ giữa biến thiên thế năng và công của trọng lực
Học sinh
Giáo viên
Xét vật m rơi từ độ cao zM đến độ cao zN
AMN = WtM - WtN
HS rút ra các nhận xét về sự thay đổi thế năng khi vật CĐ trong trọng trường
* Khi z giảm ? Wt giảm thì trọng lực sinh công dươnag: A > 0
* Khi z tăng ? Wt tăng thì trọng lực sinh công âm : A < 0
CỦNG CỐ: Ghép một mệnh đề ở cột bên trái với một mệnh đề ở cột bên phải để được câu đúng
1: c
2: b
3: e
4: a
5: d
6: a
Củng cố:
1. Thế năng trọng trường của một vật phụ thuộc vào các yếu tố nào? Chọn đáp án sai
A. Khối lượng của vật m
B. Vận tốc của vật v
C. Mốc thế năng
D. Độ cao của vật z
Đáp số B.
B. Vận tốc của vật v
Củng cố:
2. Thế năng trọng trường của một vật thay đổi như thế nào ? Chọn đáp án đúng nhất
A. Tăng gấp hai lần khi độ cao z tăng gấp 2 lần
C. Không phụ thuộc mốc thế năng
D. Giảm đi 4 lần khi khối lượng và độ cao của vật đều giảm đi 2 lần
Đáp số B.
B. Không thay đổi khi khối lưọng tăng lên 2 lần còn độ cao giảm đi 2 lần
Về nhà
1. Chứng minh câu C4, C5
2. Làm bài tập 2, 3 tr. 141 SGK
3. Ôn lại phần ĐL Huc và lực đàn hồi
1. Viết biểu thức tính công của một lực
A = F.s.cos?
2. Khi nào một vật có năng lượng?
Khi vật đó có khả năng sinh công
3. Một viên đạn đang bay có năng lượng không?
Một viên đạn ở độ cao Z có năng lượng không?
Có năng lượng: động năng
Có năng lượng vì khi rơi xuống đất viên đạn có khả năng sinh công. Dạng năng lượng này được gọi là thế năng
Nhắc lại khái niệm thế năng đã học ở lớp 8
Cơ năng của vật phụ thuộc vào vị trí của vật so với mặt đất, hoặc so với vị trí khác được chọn làm mốc để tính độ cao gọi là thế năng hấp dẫn. Vật có khối lượng càng lớn và ở càng cao thì thế năng càng lớn.
Cơ năng của vật phụ thuộc vào độ biến dạng của vật gọi là thế năng đàn hồi.
g
Đó phải là một vùng không gian hẹp, vì g phụ thuộc vào vĩ đô và độ cao
?
?
?
Trọng lực của một vật là lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vật đó. Trọng lực có phương của dây dọi, có điểm đặt ở trọng tâm của vật, có độ lớn P = mg ( g là gia tốc trọng trường)
Định nghĩa thế năng trọng trường
Thế năng trọng trường của một vật là dạng năng lượng tương tác giữa Trái Đất và vật; nó phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng trường
Thế năng của vật
VD: Vật có k.l. m ở độ cao z so với mặt đất. Tính thế năng của vật so với mặt đất và so với đáy một cái giếng có độ sâu z`
z
z`
So với mặt đất Wt = mgz
So với đáy giếng W`t = mg(z + z`)
Tính công của trọng lực khi vật có khối lượng m rơi không vận tốc ban đầu từ độ cao z xuống đất
A = Pz = mgz
Công A được gọi là thế năng của vật, kí hiệu là Wt
Biểu thức thế năng của một vật
Wt = mgz
M
N
zM
zN
Khi một vật CĐ trong trọng trường từ vị trí M đến N thì công của trọng lực của vật có giá trị bằng hiệu thế năng trọng trường tại M và N
Khái niệm trọng trường
Các vật xung quanh Trái Đất đều chịu tác dụng của trọng lực, ta nói rằng xung quang Trái Đất có trọng trường
Biểu hiện của trọng trường là sự xuất hiện trọng lực tác dụng lên vật có khối lượng m đặt tại một vị trí bất kì trong khoảng không gian có trọng trường